《電力機車運用與管理（第2版）》是高等教育鐵道機車車輛動力學方向教材，作者是羅仁和石懷龍。
書籍信息,內容簡介,圖書目錄,
書籍信息
叢 書 名：高等教育“十三五”規劃圖書
作者：羅 仁 石懷龍
ISBN 號 ：9787564360153
圖書定價：￥89.00
出版時間：2018-01-01
內容簡介
本書是高等教育鐵道機車車輛動力學方向教材。鐵道車輛系統動力學是高速鐵路、城軌列車、貨物列車設計、運營和維護的重要基礎，關係到運營安全性、乘坐舒適性。我國高速列車從引進技術到引領世界技術，積累了豐富的動力學成果，作者所在課題組是其中最核心的研究團隊，這為本書提供了先天條件。本書以鐵道車輛動力學理論為基礎，以我國高速列車引進消化吸收再創新為背景，以我國高速列車自主創新研發為目標，對鐵道車輛系統動力學理論體系進行了梳理和完善，將我國高速列車動力學工程具體問題作為案例，是我國高速列車動力學近十年來的總結。本書內容涵蓋了車輛動力學理論體系、邊界條件、仿真分析、台架和線路試驗等。
圖書目錄
基礎篇
1鐵道車輛系統動力學概述 2
1.1鐵道車輛的發展 2
1.1.1鐵路運輸的發展 2
1.1.2機車車輛的發展 3
1.1.3未來發展 5
1.2車輛系統動力學發展概述 6<br/>1.2.1車輛系統動力學理論 6
1.2.2車輛系統動力學仿真 10
1.2.3車輛系統動力學試驗 12
1.3車輛系統動力學研究概述 13
1.3.1車輛系統動力學主要研究方法 13
1.3.2車輛系統動力學的重要套用 16
1.3.3車輛系統動力學的難點 18
2車輛系統動力學理論基礎 20
2.1多體系統動力學理論簡介 20
2.1.1多體系統簡介 20
2.1.2坐標系及姿態變換 22
2.1.3動力學模型 25
2.1.4數值積分 30
2.2振動理論簡介 31
2.2.1線性振動 31
2.2.2非線性振動 41
2.2.3運動穩定性基本概念 45
2.2.4常微分方程幾何分岔理論 49
2.3減振理論簡介 55
2.3.1基本概念和分類 55
2.3.2兩自由度系統 59
2.3.3動力吸振器理論 62
2.3.4RUZICKA隔振系統 66
2.4車輛運動姿態 70
2.4.1車輛運動姿態 70
2.4.2車輛懸掛模態 71
2.4.3輪軌約束 73
1鐵道車輛系統動力學概述 2
1.1鐵道車輛的發展 2
1.1.1鐵路運輸的發展 2
1.1.2機車車輛的發展 3
1.1.3未來發展 5
1.2車輛系統動力學發展概述 6<br/>1.2.1車輛系統動力學理論 6
1.2.2車輛系統動力學仿真 10
1.2.3車輛系統動力學試驗 12
1.3車輛系統動力學研究概述 13
1.3.1車輛系統動力學主要研究方法 13
1.3.2車輛系統動力學的重要套用 16
1.3.3車輛系統動力學的難點 18
2車輛系統動力學理論基礎 20
2.1多體系統動力學理論簡介 20
2.1.1多體系統簡介 20
2.1.2坐標系及姿態變換 22
2.1.3動力學模型 25
2.1.4數值積分 30
2.2振動理論簡介 31
2.2.1線性振動 31
2.2.2非線性振動 41
2.2.3運動穩定性基本概念 45
2.2.4常微分方程幾何分岔理論 49
2.3減振理論簡介 55
2.3.1基本概念和分類 55
2.3.2兩自由度系統 59
2.3.3動力吸振器理論 62
2.3.4RUZICKA隔振系統 66
2.4車輛運動姿態 70
2.4.1車輛運動姿態 70
2.4.2車輛懸掛模態 71
2.4.3輪軌約束 73
3輪軌接觸和蠕滑理論 74
3.1車輪與鋼軌型面 74
3.1.1車輪型面 74
3.1.2鋼軌型面 79
3.2輪軌幾何接觸理論 81
3.2.1輪軌接觸幾何關係的定義 82
3.2.2輪軌接觸幾何關係的計算 90
3.2.3HERTZ和非HERTZ接觸理論 101
3.3輪軌蠕滑率 111
3.3.1蠕滑率的定義 111
3.3.2簡化的蠕滑率公式 113
3.3.3更完整的蠕滑率表達式 115
3.4輪軌滾動接觸經典理論 116
3.4.1KALKER線性理論 118
3.4.2沈氏理論 120
3.4.3KALKER簡化理論（FASTSIM） 121
3.4.4POLACH滾動接觸理論 123
3.4.5輪軌法向力的求解 125
3.4.6各種蠕滑理論的比較和適用範圍 127
4車輛系統動力學邊界條件 130
4.1鐵路軌道與線路 131
4.1.1典型線路 131
4.1.2軌道空間坐標描述 136
4.2軌道不平順 140
4.2.1軌道不平順類型 140
4.2.2軌道不平順描述及常用軌道譜 146
4.3氣動載荷 154
4.3.1常用的風載荷獲取方法 154
4.3.2常用的風載荷類型 157
理論篇
5車輛系統蛇行運動穩定性 162
5.1蛇行運動的基本概念 162
5.2輪對蛇行運動 164
5.2.1動力學方程 164
5.2.2蛇行運動規律及數值驗證 170
5.3轉向架蛇行運動 172
5.3.1剛性轉向架 172
5.3.2柔性定位轉向架 174
5.3.3轉向架蛇行運動特徵 176
5.4整車蛇行運動 180
5.4.1車輛橫向模型 180
5.4.2車輛橫垂耦合模型 185
5.4.3車輛蛇行運動特徵 189
5.5蛇行運動分岔 193
5.5.1分岔類型和特徵 194
5.5.2蛇行運動分岔圖 198
5.5.3臨界速度 201
5.6蛇行穩定性的影響因素 205
5.6.1輪軌因素 205
5.6.2一系、二系懸掛參數 207
5.6.3車輛結構參數 210
5.6.4車輛質量參數 212
5.6.5車間減振器 214
3.1車輪與鋼軌型面 74
3.1.1車輪型面 74
3.1.2鋼軌型面 79
3.2輪軌幾何接觸理論 81
3.2.1輪軌接觸幾何關係的定義 82
3.2.2輪軌接觸幾何關係的計算 90
3.2.3HERTZ和非HERTZ接觸理論 101
3.3輪軌蠕滑率 111
3.3.1蠕滑率的定義 111
3.3.2簡化的蠕滑率公式 113
3.3.3更完整的蠕滑率表達式 115
3.4輪軌滾動接觸經典理論 116
3.4.1KALKER線性理論 118
3.4.2沈氏理論 120
3.4.3KALKER簡化理論（FASTSIM） 121
3.4.4POLACH滾動接觸理論 123
3.4.5輪軌法向力的求解 125
3.4.6各種蠕滑理論的比較和適用範圍 127
4車輛系統動力學邊界條件 130
4.1鐵路軌道與線路 131
4.1.1典型線路 131
4.1.2軌道空間坐標描述 136
4.2軌道不平順 140
4.2.1軌道不平順類型 140
4.2.2軌道不平順描述及常用軌道譜 146
4.3氣動載荷 154
4.3.1常用的風載荷獲取方法 154
4.3.2常用的風載荷類型 157
理論篇
5車輛系統蛇行運動穩定性 162
5.1蛇行運動的基本概念 162
5.2輪對蛇行運動 164
5.2.1動力學方程 164
5.2.2蛇行運動規律及數值驗證 170
5.3轉向架蛇行運動 172
5.3.1剛性轉向架 172
5.3.2柔性定位轉向架 174
5.3.3轉向架蛇行運動特徵 176
5.4整車蛇行運動 180
5.4.1車輛橫向模型 180
5.4.2車輛橫垂耦合模型 185
5.4.3車輛蛇行運動特徵 189
5.5蛇行運動分岔 193
5.5.1分岔類型和特徵 194
5.5.2蛇行運動分岔圖 198
5.5.3臨界速度 201
5.6蛇行穩定性的影響因素 205
5.6.1輪軌因素 205
5.6.2一系、二系懸掛參數 207
5.6.3車輛結構參數 210
5.6.4車輛質量參數 212
5.6.5車間減振器 214
6車輛系統隨機振動 216
6.1隨機振動簡介 216
6.1.1基本概念 216
6.1.2隨機變數 217
6.1.3隨機函式 219
6.2車輛系統垂向隨機振動 220
6.2.1車輛垂向隨機振動模型 220
6.2.2車輛系統垂向隨機振動規律 227
6.3車輛系統橫向隨機振動 234
6.3.1車輛橫向動力學模型 235
6.3.2輪軌蠕滑 235
6.3.3車輛橫向隨機振動規律 236
6.4乘坐性能的影響因素 238
6.4.1輪軌因素 238
6.4.2一系懸掛參數 239
6.4.3二系懸掛參數 240
6.4.4車輛結構參數 243
7車輛系統曲線通過性能 244
7.1蠕滑力導向機理 244
7.1.1純滾線 244
7.1.2蠕滑力 245
7.1.3蠕滑力導向 246
7.2車輛曲線通過模型及分析 250
7.2.1車輛曲線通過動力學方程 250
7.2.2車輛穩態曲線通過 253
7.2.3車輛動態曲線通過 255
7.3車輪磨耗和損傷 257
7.3.1車輪磨耗 257
7.3.2車輪損傷 261
7.4車輛曲線通過性能影響因素 263
7.4.1動力學指標 263
7.4.2車輛曲線通過影響因素 263
8列車系統動力學 268
8.1列車動力學因素 268
8.1.1車鉤緩衝裝置 268
8.1.2牽引制動 271
8.1.3線路條件 274
8.2列車動力學模型 276
8.2.1採用單自由度車輛的列車縱向動力學模型 276
8.2.2列車橫向動力學模型 277
8.2.3全自由度列車模型 278
8.3列車動力學套用 279
8.3.1列車連掛模擬 280
8.3.2司機駕駛模擬 281
8.3.3尾車晃動分析 284
實踐篇
9車輛系統動力學評價方法和指標 290
9.1蛇行運動穩定性 290
9.1.1漸進穩定性判斷方法 290
9.1.2線路評判蛇行穩定性的方法 293
9.2運行平穩性 294
9.2.1SPERLING平穩性指標 295
9.2.2舒適度指標 296
9.2.3ISO2631振動性能 299
9.2.4運行品質 299
9.3運行安全性 301
9.3.1常規指標 301
9.3.2扭曲線路通過 303
9.3.3轉向架轉動係數 304
9.4其餘動力學指標 304
9.4.1柔度係數 304
9.4.2P1、P2力 306
9.4.3輪軌磨耗指標 308
10車輛系統動力學試驗 310
10.1比例模型及部件試驗 310
10.1.1輪對試驗 310
10.1.2懸掛元件試驗 313
10.1.3轉向架及車體試驗 319
10.1.4弓網關係試驗台 325
10.2整車台架試驗 325
10.2.1整車滾動試驗台 325
10.2.2整車振動試驗台 326
10.2.3機車車輛滾動振動試驗台 326
10.2.4整車參數試驗台 330
10.3線路試驗 332
10.3.1線路常規試驗 332
10.3.2線路跟蹤試驗 336
10.3.3線路研究性試驗 339
11車輛系統動力學仿真 340
11.1動力學仿真基本方法 340
11.1.1車輛動力學建模的基本方法 340
11.1.2動力學仿真常用軟體 349
11.2動力學現象分析 353
11.2.1常規動力學現象 353
11.2.2車輛異常振動問題 353
11.2.3車輛晃動 358
11.3動力學性能預測和參數最佳化 364
11.3.1車輛動力學性能預測 364
11.3.2車輛系統參數最佳化 377
12車輛系統動力學控制技術 380
12.1鐵道車輛半主動和主動控制 380
12.1.1半主動控制 381
12.1.2主動控制 384
12.2擺式列車 386
12.2.1擺式列車的基本原理 386
12.2.2擺式列車類型 388
12.2.3擺式列車工程套用 393
12.3徑向轉向架 394
12.3.1徑向轉向架的機理 394
12.3.2徑向轉向架的種類 395
12.3.3套用及效果 398
參考文獻 400
6.1隨機振動簡介 216
6.1.1基本概念 216
6.1.2隨機變數 217
6.1.3隨機函式 219
6.2車輛系統垂向隨機振動 220
6.2.1車輛垂向隨機振動模型 220
6.2.2車輛系統垂向隨機振動規律 227
6.3車輛系統橫向隨機振動 234
6.3.1車輛橫向動力學模型 235
6.3.2輪軌蠕滑 235
6.3.3車輛橫向隨機振動規律 236
6.4乘坐性能的影響因素 238
6.4.1輪軌因素 238
6.4.2一系懸掛參數 239
6.4.3二系懸掛參數 240
6.4.4車輛結構參數 243
7車輛系統曲線通過性能 244
7.1蠕滑力導向機理 244
7.1.1純滾線 244
7.1.2蠕滑力 245
7.1.3蠕滑力導向 246
7.2車輛曲線通過模型及分析 250
7.2.1車輛曲線通過動力學方程 250
7.2.2車輛穩態曲線通過 253
7.2.3車輛動態曲線通過 255
7.3車輪磨耗和損傷 257
7.3.1車輪磨耗 257
7.3.2車輪損傷 261
7.4車輛曲線通過性能影響因素 263
7.4.1動力學指標 263
7.4.2車輛曲線通過影響因素 263
8列車系統動力學 268
8.1列車動力學因素 268
8.1.1車鉤緩衝裝置 268
8.1.2牽引制動 271
8.1.3線路條件 274
8.2列車動力學模型 276
8.2.1採用單自由度車輛的列車縱向動力學模型 276
8.2.2列車橫向動力學模型 277
8.2.3全自由度列車模型 278
8.3列車動力學套用 279
8.3.1列車連掛模擬 280
8.3.2司機駕駛模擬 281
8.3.3尾車晃動分析 284
實踐篇
9車輛系統動力學評價方法和指標 290
9.1蛇行運動穩定性 290
9.1.1漸進穩定性判斷方法 290
9.1.2線路評判蛇行穩定性的方法 293
9.2運行平穩性 294
9.2.1SPERLING平穩性指標 295
9.2.2舒適度指標 296
9.2.3ISO2631振動性能 299
9.2.4運行品質 299
9.3運行安全性 301
9.3.1常規指標 301
9.3.2扭曲線路通過 303
9.3.3轉向架轉動係數 304
9.4其餘動力學指標 304
9.4.1柔度係數 304
9.4.2P1、P2力 306
9.4.3輪軌磨耗指標 308
10車輛系統動力學試驗 310
10.1比例模型及部件試驗 310
10.1.1輪對試驗 310
10.1.2懸掛元件試驗 313
10.1.3轉向架及車體試驗 319
10.1.4弓網關係試驗台 325
10.2整車台架試驗 325
10.2.1整車滾動試驗台 325
10.2.2整車振動試驗台 326
10.2.3機車車輛滾動振動試驗台 326
10.2.4整車參數試驗台 330
10.3線路試驗 332
10.3.1線路常規試驗 332
10.3.2線路跟蹤試驗 336
10.3.3線路研究性試驗 339
11車輛系統動力學仿真 340
11.1動力學仿真基本方法 340
11.1.1車輛動力學建模的基本方法 340
11.1.2動力學仿真常用軟體 349
11.2動力學現象分析 353
11.2.1常規動力學現象 353
11.2.2車輛異常振動問題 353
11.2.3車輛晃動 358
11.3動力學性能預測和參數最佳化 364
11.3.1車輛動力學性能預測 364
11.3.2車輛系統參數最佳化 377
12車輛系統動力學控制技術 380
12.1鐵道車輛半主動和主動控制 380
12.1.1半主動控制 381
12.1.2主動控制 384
12.2擺式列車 386
12.2.1擺式列車的基本原理 386
12.2.2擺式列車類型 388
12.2.3擺式列車工程套用 393
12.3徑向轉向架 394
12.3.1徑向轉向架的機理 394
12.3.2徑向轉向架的種類 395
12.3.3套用及效果 398
參考文獻 400
